DE102017003581A1 - Sensor for ventilation in a building - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung (1) zur Messung einer Messgröße, insbesondere einen Sensor für die Steuerung eines Lüftungssystems in einem Gebäude. Die Messvorrichtung (1) umfasst eine Messkomponente (2) zur Messung einer für Luft charakteristischen Messgröße, insbesondere der Luftgüte und/oder der Qualität der Luft in der Art eines Raumluftgütesensors. Weiterhin umfasst die Messvorrichtung (1) eine weitere Messkomponente (3) zur Detektion von Rauch, insbesondere einen Rauchmelder.The invention relates to a measuring device (1) for measuring a measured variable, in particular a sensor for controlling a ventilation system in a building. The measuring device (1) comprises a measuring component (2) for measuring a characteristic variable for air, in particular the air quality and / or the quality of the air in the manner of a room air quality sensor. Furthermore, the measuring device (1) comprises a further measuring component (3) for detecting smoke, in particular a smoke detector.

Figure DE102017003581A1_0001
Figure DE102017003581A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Messung einer Messgröße nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a measuring device for measuring a measured variable according to the preamble of patent claim 1.

Eine derartige Messvorrichtung findet insbesondere als Sensor für die Steuerung eines Lüftungssystems in einem Gebäude Verwendung. Beispielsweise kann der Sensor als Raumluftgüte-Sensor, Wohlfühlklima-Sensor o. dgl. dienen.Such a measuring device is used in particular as a sensor for the control of a ventilation system in a building use. For example, the sensor can serve as a room air quality sensor, feel-good climate sensor or the like.

Eine solche Messvorrichtung zur Messung einer Messgröße umfasst eine Messkomponente zur Messung einer für Luft und/oder für die Umgebung charakteristischen Messgröße. Bei dieser charakteristischen Messgröße handelt es sich beispielsweise um die Güte der Luft und/oder um die Qualität der Luft. Die Messvorrichtung arbeitet dann in der Art eines Raumluftgütesensors. Die bekannte Messvorrichtung bietet somit lediglich eine einzige Funktionalität.Such a measuring device for measuring a measured variable comprises a measuring component for measuring a characteristic variable for air and / or for the environment. This characteristic measure is, for example, the quality of the air and / or the quality of the air. The measuring device then operates in the manner of a room air quality sensor. The known measuring device thus offers only a single functionality.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Messvorrichtung im Hinblick auf deren Funktionalität weiterzuentwickeln.The invention has for its object to further develop the measuring device in terms of their functionality.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Messvorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in a generic measuring device by the characterizing features of claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Messvorrichtung ist eine weitere Messkomponente zur Detektion von in der Luft befindlichen Partikeln vorgesehen. Bei diesen zu detektierenden Partikeln kann es sich um Rauch- und/oder Staubpartikel handeln, so dass die weitere Messkomponente in der Art eines Rauch- und/oder Staubmelders arbeitet. Vorteilhafterweise ist somit die Funktionalität der Messvorrichtung erweitert. Insbesondere kann im Notfall die Lüftung für das Gebäude bedarfsgerecht gesteuert werden. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.In the measuring device according to the invention, a further measuring component for detecting particles in the air is provided. These particles to be detected may be smoke and / or dust particles, so that the further measuring component operates in the manner of a smoke and / or dust detector. Advantageously, the functionality of the measuring device is thus extended. In particular, the ventilation for the building can be controlled as needed in an emergency. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

In weiterer Ausgestaltung kann zum Schutz für die Messvorrichtung ein Gehäuse vorgesehen sein. In kompakter Anordnung können die Messkomponente sowie die weitere Messkomponente im Gehäuse angeordnet sein. Des Weiteren kann es sich anbieten, dass ein Mikrocontroller zum Betrieb der Messkomponente im Gehäuse befindlich ist, womit die Messvorrichtung in vielfältiger Weise einsetzbar ist.In a further embodiment, a housing may be provided to protect the measuring device. In a compact arrangement, the measuring component and the other measuring component can be arranged in the housing. Furthermore, it may be appropriate to have a microcontroller for operating the measuring component in the housing, with which the measuring device can be used in a variety of ways.

Zweckmäßigerweise kann es sich bei der Messkomponente zur Messung der für die Luft charakteristischen Messgröße um einen Sensor für die Messung der Temperatur der Luft und/oder der Feuchte der Luft und/oder des Kohlendioxid(CO2)-Gehalts der Luft und/oder des Anteils an organischen Verbindungen in der Luft und/oder der Helligkeit der Umgebung und/oder der Bewegung in der Umgebung in der Art eines Anwesenheitssensor o. dgl. handeln. In funktions- sowie betriebssicherer Art und Weise kann die Messkomponente zur Detektion von Rauch und/oder Staub optisch in der Art eines Rauch- und/oder Staubsensors, und zwar insbesondere mittels Lichtstreuung an den Rauch- und/oder Staubpartikeln, arbeiten.Expediently, the measuring component for measuring the characteristic variable for the air may be a sensor for measuring the temperature of the air and / or the humidity of the air and / or the carbon dioxide (CO 2 ) content of the air and / or the proportion act on organic compounds in the air and / or the brightness of the environment and / or the movement in the environment in the manner of a presence sensor o. In functional and reliable manner, the measuring component for the detection of smoke and / or dust optically in the manner of a smoke and / or dust sensor, in particular by means of light scattering of the smoke and / or dust particles, work.

Zwecks weiterer Steigerung der Funktionalität kann die Messkomponente ein zur Messgröße korrespondierendes Signal erzeugen. Aus dem Signal kann weiterhin eine Nachricht erzeugt werden, und zwar insbesondere eine die Kombination der Signale der Messkomponenten umfassende Nachricht. Zweckmäßigerweise kann die Nachricht in der Art einer Steuerbotschaft an ein Steuergerät, insbesondere für die Raumbelüftung, für die Temperaturregelung, für die Alarmmeldung, beispielsweise bei Einbruch und/oder Feuer, o. dgl., übermittelt werden. Um Leitungen einzusparen und/oder zwecks flexibler Anordnung der Messvorrichtung im Gebäude kann es sich anbieten, dass ein Funkmodul zur Übermittlung der Nachricht vorgesehen ist. Der Kompatibilität halber kann es sich anbieten, dass das Funkmodul mit einem offenen Funkstandard sendet. In kompakter Bauweise kann das Funkmodul im und/oder am Gehäuse angeordnet sein, wobei zweckmäßigerweise das Funkmodul mit einer Antenne in Verbindung stehen kann.In order to further increase the functionality, the measuring component can generate a signal corresponding to the measured variable. A message can also be generated from the signal, in particular a message comprising the combination of the signals of the measuring components. Appropriately, the message in the manner of a control message to a control device, in particular for room ventilation, for temperature control, for the alarm message, for example, in burglary and / or fire, o. The like., Are transmitted. To save lines and / or for the purpose of flexible arrangement of the measuring device in the building, it may be appropriate that a radio module is provided for the transmission of the message. For compatibility, the radio module may transmit with an open radio standard. In a compact design, the radio module can be arranged in and / or on the housing, wherein expediently the radio module can be in communication with an antenna.

Für einen besonders energieeffizienten Betrieb der Messvorrichtung kann ein Energieharvesting-Modul zur Erzeugung der für den Betrieb der Messkomponente und/oder des Mikrocontrollers und/oder des Funkmoduls benötigten Energie vorgesehen sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Energieharvesting-Modul um eine Solarzelle, einen Thermogenerator o. dgl. handeln. In kompakter Bauweise kann das Energieharvesting-Modul im und/oder am Gehäuse angeordnet sein. Zweckmäßigerweise kann die erzeugte Energie mittels eines Energiespeichers gespeichert werden, um dann bei Bedarf zur Verfügung zu stehen. Als Energiespeicher kann beispielsweise ein Akku, ein Kondensator o. dgl. dienen. In kostengünstiger sowie effizienter Art kann es sich bei dem Energiespeicher um einen Doppelschichtkondensator handeln. Zur Steigerung der Betriebssicherheit kann eine Batterie vorgesehen sein, die die zum Betrieb benötigte Energie bereitstellt, falls die erzeugte Energiemenge für den Betrieb der Messkomponente und/oder des Mikrocontrollers und/oder des Funkmoduls nicht ausreichend ist. Die Batterie kann somit in der Art eines Backup-Systems arbeiten.For a particularly energy-efficient operation of the measuring device, an energy harvesting module can be provided for generating the energy required for the operation of the measuring component and / or the microcontroller and / or the radio module. For example, the energy harvesting module may be a solar cell, a thermal generator or the like. In a compact design, the energy harvesting module can be arranged in and / or on the housing. Conveniently, the energy generated can be stored by means of an energy store, in order to be available when needed. As energy storage, for example, a battery, a capacitor o. The like. Serve. In a cost effective and efficient way, the energy store can be a double-layer capacitor. To increase the reliability, a battery may be provided, which provides the energy required for operation, if the amount of energy generated for the operation of the measuring component and / or the microcontroller and / or the radio module is not sufficient. The battery can thus operate in the manner of a backup system.

Die erfindungsgemäße Messvorrichtung eignet sich besonders zur Verwendung in einem Lüftungssystem mit erweiterter Funktionalität für die Raumbelüftung in einem Gebäude. Ein solches Lüftungssystem umfasst ein Steuergerät sowie die Messvorrichtung. Die von der Messvorrichtung gemessene Messgröße wird dann an das Steuergerät zur Steuerung der Raumbelüftung übermittelt.The measuring device according to the invention is particularly suitable for use in a ventilation system with extended functionality for room ventilation in a building. Such Ventilation system includes a control unit and the measuring device. The measured variable measured by the measuring device is then transmitted to the control unit for controlling the room ventilation.

Des Weiteren stellt die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Lüftungssystems für die Raumbelüftung in einem Gebäude bereit. Bei diesem Verfahren wird eine für die Luft im Raum und/oder für die Umgebung im Raum charakteristische Messgröße gemessen. Das Lüftungssystem wird dann in Abhängigkeit von der charakteristischen Messgröße gesteuert. Zusätzlich können die in der Luft im Raum befindlichen Rauch- und/oder Staubpartikel als weitere Messgröße gemessen werden, beispielsweise indem der Anteil und/oder die Konzentration der Rauch- und/oder Staubpartikel in der Luft gemessen werden. Dadurch kann im Brandfall beziehungsweise in einem sonstigen Notfall bei Überschreiten eines Grenzwertes für die weitere Messgröße die Raumbelüftung unterbunden bzw. abgeschaltet werden. Vorteilhafterweise können somit ein weiteres Ausbreiten des Feuers verhindert und/oder die Löscharbeiten erleichtert werden. Schließlich können in einfacher Art und Weise zur leichteren Erkennung des Brandfalls zusätzlich die gemessene Temperatur der Luft im Raum und/oder der gemessene Kohlendioxid(CO2)-Gehalt der Luft im Raum ausgewertet werden.Furthermore, the invention provides a method for operating a ventilation system for room ventilation in a building. In this method, a measured characteristic of the air in the room and / or the environment in the room is measured. The ventilation system is then controlled as a function of the characteristic measured variable. In addition, the smoke and / or dust particles present in the air in the room can be measured as a further measured variable, for example by measuring the proportion and / or the concentration of the smoke and / or dust particles in the air. As a result, in case of fire or in any other emergency when a limit value for the further measured variable is exceeded, the room ventilation can be prevented or switched off. Advantageously, thus further spreading of the fire can be prevented and / or the deletion can be facilitated. Finally, the measured temperature of the air in the room and / or the measured carbon dioxide (CO 2 ) content of the air in the room can be additionally evaluated in a simple manner for easier detection of the fire.

Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Messvorrichtung ist nachfolgendes festzustellen.For a particularly preferred embodiment of the measuring device according to the invention is to be determined below.

Zur Steuerung moderner Lüftungssysteme kann die Qualität der Luft benötigt werden. Beispielsweise ist hierzu die Feuchte, der Kohlendioxid(CO2)-Gehalt, der Anteil an organischen Verbindungen, die Temperatur o. dgl. der Luft zu bestimmen und/oder die Helligkeit, die Anwesenheit von Personen o. dgl. in dem jeweiligen Raum des Gebäudes festzustellen. Die Anzahl und/oder Art der Messgrößen kann jedoch je nach Einsatzzweck variieren. Im Brandfall soll jedoch die Luftzufuhr durch das Lüftungssystem unterbunden werden. Es soll ein hierfür geeigneter Sensor geschaffen werden.To control modern ventilation systems, the quality of the air may be needed. For example, for this purpose, the humidity, the carbon dioxide (CO 2 ) content, the proportion of organic compounds, the temperature o. The like. To determine the air and / or the brightness, the presence of people o. The like. In the respective room of Determine the building. However, the number and / or type of measurements may vary depending on the purpose. In case of fire, however, the air supply through the ventilation system should be prevented. It should be created a suitable sensor for this purpose.

Erfindungsgemäß wird hierfür die Kombination eines Rauchmelders und eines Raumluftgütesensors, insbesondere auf Basis eines funkvernetzten Systems, vorgeschlagen. Geschaffen sind somit ein Funk-Raumluftgütesensor und/oder ein Wohlfühlklimasensor mit einem Partikelsensor als Rauchmelder. In weiterer Ausgestaltung kann der Sensor als ein Multisensor basierend auf einer Kombination von Sensoren zur Messung diverser Größen, wie der Temperatur, der Luftfeuchte, des CO2-Gehalts, des Anteils von organischen Verbindungen, der Helligkeit, der Bewegung in der Art eines Anwesenheitssensors mit einem Rauchsensor ausgebildet sein. Der Rauchsensor ist bevorzugterweise auf dem Prinzip der Lichtstreuung basierend.According to the invention, the combination of a smoke detector and a room air quality sensor, in particular based on a radio-networked system, is proposed for this purpose. Created are thus a wireless room air quality sensor and / or a feel-good climate sensor with a particle sensor as a smoke detector. In a further embodiment, the sensor as a multi-sensor based on a combination of sensors for measuring various variables, such as temperature, humidity, CO 2 content, the proportion of organic compounds, the brightness, the movement in the manner of a presence sensor with be formed a smoke sensor. The smoke sensor is preferably based on the principle of light scattering.

In weiterer Ausgestaltung bezieht der Sensor seine Energie primär aus einem Energieharvesting-Modul, beispielsweise einer Solarzelle oder einem Thermogenerator. Die Energie wird in einem Energiespeicher, beispielsweise einem Doppelschichtkondensator, gespeichert. Sollte die erzeugte Energiemenge nicht ausreichend sein, so wird auf eine Batterie als Backup zurückgegriffen. Der Sensor misst neben dem Partikelgehalt der Luft in der Art eines Rauchmelders und/oder Staubmelders noch wenigstens einzelne der folgenden Größen:

  • – Temperatur,
  • – Luftfeuchte,
  • – Anteil der organischen Verbindungen in der Luft,
  • – CO2-Gehalt der Luft,
  • – Helligkeit,
  • – Luftdruck,
  • – Anwesenheit, beispielsweise mittels eines Passiv-Infrarot-Detektors.
In a further embodiment, the sensor derives its energy primarily from an energy harvesting module, for example a solar cell or a thermogenerator. The energy is stored in an energy store, for example a double-layer capacitor. If the amount of energy generated is insufficient, a backup battery will be used. In addition to the particle content of the air, such as a smoke detector and / or dust detector, the sensor also measures at least one of the following variables:
  • - temperature,
  • - humidity,
  • - proportion of organic compounds in the air,
  • CO 2 content of the air,
  • - brightness,
  • - air pressure,
  • - Presence, for example by means of a passive infrared detector.

Aus der Kombination der Sensorsignale werden Steuerbotschaften für eine Raumbelüftung, eine Temperaturregelung, eine Alarmmeldung, beispielsweise bei Einbruch und/oder Feuer, gebildet. Die Botschaften werden über ein Funkmodul, idealerweise mit einem offenen Funkstandard, gesendet.From the combination of the sensor signals control messages for a room ventilation, a temperature control, an alarm message, for example, in case of burglary and / or fire, formed. The messages are sent via a radio module, ideally with an open radio standard.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in Folgendem:

  • – Es ist eine Erhöhung der Fehlersicherheit des Rauchmelders durch die zusätzliche Auswertung von Temperatur und/oder CO2-Gehalt der Luft gegeben.
  • – Es ist eine Unterbrechung der Lüftung im Brandfall ermöglicht.
  • – Es ist nur eine Funkplattform für alle Sensorsignale notwendig.
  • – Es wird nur ein Gerät pro Raum des Gebäudes zur Erfassung aller Daten für ein Wohlfühlklima benötigt.
  • – Es ist eine energieeffiziente Nutzung von Solarzellen und/oder eines Thermogenerators zur Unterstützung der Batterie des Rauchmelders ermöglicht.
The advantages achieved by the invention are in particular in the following:
  • - There is an increase in the error safety of the smoke detector by the additional evaluation of temperature and / or CO 2 content of the air given.
  • - It allows a break in ventilation in case of fire.
  • - Only one radio platform is required for all sensor signals.
  • - Only one device per room of the building is required to collect all data for a feel-good climate.
  • - It is an energy-efficient use of solar cells and / or a thermal generator to support the battery of the smoke detector allows.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen dieAn embodiment of the invention with various developments and refinements is shown in the drawings and will be described in more detail below. It show the

1 einen schematisch angedeuteten Raum in einem Gebäude mit einem Lüftungssystem, das eine Messvorrichtung umfasst, und 1 a schematically indicated space in a building with a ventilation system comprising a measuring device, and

2 ein schematisches Blockschaltbild der Messvorrichtung aus 1. 2 a schematic block diagram of the measuring device 1 ,

In 1 ist in schematischer Art ein Raum 11 in einem Gebäude angedeutet, wobei der Raum 11 mit einem Fenster 12 versehen ist. Das Fenster 12 umfasst einen Rahmen 13, in dem ein Fensterflügel 14 bewegbar zum Öffnen und/oder Schließen des Fensters 12 angeordnet ist. Zum manuellen Öffnen und/oder Schließen des Fensters 12 dient ein Griff 15 als Handhabe für den Benutzer. Des Weiteren kann das Fenster 12 nichtmanuell geöffnet und/oder geschlossen werden, indem der Fensterflügel 14 mittels eines Elektromotors 16 bewegbar ist. Hierzu ist der Elektromotor 16 von einem Steuergerät 17 entsprechend ansteuerbar. Anstelle eines Elektromotors 16 ist selbstverständlich auch ein sonstiger Antrieb, beispielsweise ein Elektromagnet, verwendbar. Das Fenster 12, das den nichtmanuell bewegbaren Fensterflügel 14 umfasst, sowie der Elektromotor 16 und das Steuergerät 17 sind Bestandteil eines Lüftungssystems 20 für den Raum 11 im Gebäude. In 1 is in a schematic way a room 11 Indicated in a building, the room 11 with a window 12 is provided. The window 12 includes a frame 13 in which a casement 14 movable for opening and / or closing the window 12 is arranged. To open and / or close the window manually 12 serves a handle 15 as a handle for the user. Furthermore, the window 12 not manually opened and / or closed by the sash 14 by means of an electric motor 16 is movable. For this purpose, the electric motor 16 from a controller 17 accordingly controllable. Instead of an electric motor 16 is of course also another drive, such as an electromagnet used. The window 12 containing the non-manually movable window sash 14 includes, as well as the electric motor 16 and the controller 17 are part of a ventilation system 20 for the room 11 inside the building.

Das Lüftungssystem 20 umfasst weiterhin eine Messvorrichtung 1. In 2 ist die Messvorrichtung 1 zur Messung einer Messgröße als Blockschaltbild zu sehen, wobei die Messvorrichtung 1 vorliegend als Sensor für die Steuerung des Lüftungssystems 20 im Gebäude dient. Die Messvorrichtung 1 umfasst eine Messkomponente 2 zur Messung einer für die Luft im Raum 11 und/oder für die Umgebung der Messvorrichtung 1 im Raum 11 charakteristischen Messgröße. Bei der Messkomponente 2 handelt es sich insbesondere um einen Sensor für die Luftgüte und/oder die Qualität der Luft in der Art eines Raumluftgütesensors. Die Messvorrichtung 1 umfasst eine weitere Messkomponente 3 zur Detektion von in der Luft des Raumes 11 befindlichen Partikeln. Bei diesen Partikeln handelt es sich insbesondere um Rauch- und/oder Staubpartikel, so dass die Messkomponente 3 also als ein Rauch- und/oder Staubmelder dient. Des Weiteren besitzt die Messvorrichtung 1 ein Gehäuse 4, wobei die Messkomponente 2 sowie die weitere Messkomponente 3 im Gehäuse 4 angeordnet sind.The ventilation system 20 further comprises a measuring device 1 , In 2 is the measuring device 1 to see the measurement of a measured variable as a block diagram, wherein the measuring device 1 present as a sensor for the control of the ventilation system 20 serving in the building. The measuring device 1 includes a measuring component 2 to measure one for the air in the room 11 and / or for the environment of the measuring device 1 in the room 11 characteristic measure. For the measuring component 2 it is in particular a sensor for the air quality and / or the quality of the air in the manner of a room air quality sensor. The measuring device 1 includes another measurement component 3 for the detection of in the air of the room 11 located particles. These particles are in particular smoke and / or dust particles, so that the measuring component 3 So serves as a smoke and / or dust detector. Furthermore, the measuring device has 1 a housing 4 , wherein the measuring component 2 as well as the further measuring component 3 in the case 4 are arranged.

Bei der Messkomponente 2 zur Messung der für Luft charakteristischen Messgröße handelt es sich um einen Sensor 2a für die Messung der Temperatur der Luft und/oder der Feuchte der Luft und/oder des Luftdrucks. Bei der Messkomponente 2 kann es sich auch um einen Sensor 2b für die Messung des Kohlendioxid(CO2)-Gehalts der Luft und/oder des Anteils an organischen Verbindungen in der Luft handeln. Schließlich kann es sich bei der Messkomponente 2 auch um einen Sensor 2c zur Messung der Helligkeit der Umgebung in der Art eines Lichtsensors und/oder der Bewegung in der Umgebung in der Art eines Anwesenheitssensors handeln. Selbstverständlich kann die Messkomponente 2 weiterhin für die Messung sonstiger die Luftgüte betreffenden Messgrößen vorgesehen sein. Die weitere Messkomponente 3 zur Detektion von Rauch und/oder Staub arbeitet optisch in der Art eines Rauch- und/oder Staubsensors, und zwar insbesondere mittels Lichtstreuung an den Rauch- und/oder Staubpartikeln.For the measuring component 2 The measurement of the characteristic variable for air is a sensor 2a for measuring the temperature of the air and / or the humidity of the air and / or the air pressure. For the measuring component 2 it can also be a sensor 2 B for measuring the carbon dioxide (CO 2 ) content of the air and / or the content of organic compounds in the air. Finally, it may be the measuring component 2 also a sensor 2c for measuring the brightness of the environment in the manner of a light sensor and / or the movement in the environment in the manner of a presence sensor act. Of course, the measuring component 2 continue to be provided for the measurement of other air quality measures. The further measuring component 3 for the detection of smoke and / or dust operates optically in the manner of a smoke and / or dust sensor, in particular by means of light scattering of the smoke and / or dust particles.

Die Messkomponenten 2, 2a, 2b, 2c und die weitere Messkomponente 3 stehen mit einem im Gehäuse 4 befindlichen Mikrocontroller 5 in Verbindung, wobei der Mikrocontroller 5 zu deren Betrieb dient. Die Messkomponente 2, 2a, 2b, 2c, 3 erzeugen ein zur Messgröße korrespondierendes Signal, das an den Mikrocontroller 5 übermittelt wird. Der Mikrocontroller 5 erzeugt aus dem empfangenen Signal eine Nachricht. Dabei bietet es sich der Effizienz halber an, dass der Mikrocontroller 5 eine die Kombination der Signale der Messkomponenten 2, 2a, 2b, 2c, 3 umfassende Nachricht erzeugt. Diese Nachricht wird dann in der Art einer Steuerbotschaft vom Mikrocontroller 5 mittels Funkübertragung 18 an das Steuergerät 17 übermittelt, wie anhand der 1 zu erkennen ist. Das Steuergerät 17 steuert dann den Elektromotor 16 für die Raumbelüftung, für die Temperaturregelung o. dgl. dementsprechend an. Selbstverständlich kann das Steuergerät 17 auch eine Alarmmeldung, beispielsweise zur Feststellung eines Einbruchs und/oder von Feuer, erzeugen.The measuring components 2 . 2a . 2 B . 2c and the further measuring component 3 stand with one in the housing 4 located microcontroller 5 in conjunction with the microcontroller 5 serves for their operation. The measuring component 2 . 2a . 2 B . 2c . 3 generate a signal corresponding to the measured variable, which is sent to the microcontroller 5 is transmitted. The microcontroller 5 generates a message from the received signal. It is advisable for the sake of efficiency that the microcontroller 5 one is the combination of the signals of the measuring components 2 . 2a . 2 B . 2c . 3 generated a comprehensive message. This message is then in the form of a control message from the microcontroller 5 by radio transmission 18 to the control unit 17 transmitted as indicated by the 1 can be seen. The control unit 17 then controls the electric motor 16 for room ventilation, for temperature control o. The like. Accordingly. Of course, the controller 17 also generate an alarm message, for example, to detect a burglary and / or fire.

Zur Übermittlung der Nachricht mittels Funkübertragung 18 an das Steuergerät 17 ist ein Funkmodul 6 im und/oder am Gehäuse 4 vorgesehen, wie weiter in 2 zu sehen ist. Das Funkmodul 6 steht mit einer Antenne 7 in Verbindung und sendet die Nachricht drahtlos über die Antenne 7. Bevorzugterweise sendet das Funkmodul 6 mit einem offenen Funkstandard, so dass die Messvorrichtung 1 universell einsetzbar ist. Selbstverständlich kann anstelle der drahtlosen Funkübertragung 18 der Nachricht an das Steuergerät 17 auch eine Nachrichtenübermittlung über eine elektrische Leitung vorgesehen sein, was jedoch nicht weiter gezeigt ist.To transmit the message via radio transmission 18 to the control unit 17 is a radio module 6 in and / or on the housing 4 provided, as further in 2 you can see. The radio module 6 stands with an antenna 7 and sends the message wirelessly through the antenna 7 , Preferably, the radio module sends 6 with an open wireless standard, so that the measuring device 1 is universally applicable. Of course, instead of the wireless radio transmission 18 the message to the controller 17 also a message transmission via an electrical line may be provided, which is not shown further.

Zur Erzeugung der für den Betrieb der Messkomponente 2, 2a, 2b, 2c, 3 und/oder des Mikrocontrollers 5 und/oder des Funkmoduls 6 benötigten Energie ist ein Energieharvesting-Modul 8 vorgesehen. Vorliegend besteht das Energieharvesting-Modul 8, das im und/oder am Gehäuse 4 angeordnet ist, aus einer Solarzelle. Anstelle einer Solarzelle 8 kann jedoch auch ein Thermogenerator o. dgl. vorgesehen sein. Die von der Solarzelle 8 erzeugte Energie wird mittels eines Energiespeichers 9 gespeichert, wofür der Mikrocontroller 5 des Weiteren als ein Laderegler arbeitet. Bei dem Energiespeicher 9 kann es sich um einen Kondensator, beispielsweise einen Doppelschichtkondensator, um einen Akku o. dgl. handeln. Schließlich ist im Gehäuse 4 noch eine Batterie 10 angeordnet. Falls die vom Energieharvesting-Modul 8 erzeugte Energiemenge für den Betrieb der Messkomponente 2, 2a, 2b, 2c, 3 und/oder des Mikrocontrollers 5 und/oder des Funkmoduls 6 nicht ausreichend ist, wirkt die Batterie 10 in der Art eines Backup-Systems.For generating the for the operation of the measuring component 2 . 2a . 2 B . 2c . 3 and / or the microcontroller 5 and / or the radio module 6 Energy required is an energy harvesting module 8th intended. In the present case there is the energy harvesting module 8th in and / or on the case 4 is arranged from a solar cell. Instead of a solar cell 8th However, a thermogenerator or the like may also be provided. The of the solar cell 8th Energy generated by means of an energy storage 9 stored, for which the microcontroller 5 further works as a charge controller. In the energy storage 9 It may be a capacitor, such as a double-layer capacitor, a battery o. The like. Act. Finally, in the case 4 another battery 10 arranged. If the energy harvesting module 8th amount of energy generated for the operation of the measuring component 2 . 2a . 2 B . 2c . 3 and / or the microcontroller 5 and / or the radio module 6 is not enough, the battery works 10 in the way of a backup system.

Das Lüftungssystem 20 für die Raumbelüftung in einem Gebäude wird nun gemäß 1 wie folgt betrieben. Mittels der Messvorrichtung 1 wird eine für die Luft im Raum 11 und/oder für die Umgebung im Raum 11 charakteristische Messgröße gemessen. Die gemessene Messgröße wird von der Messvorrichtung 1 an das Steuergerät 17 mittels Funkübertragung 18 gesendet. Das Steuergerät 17 steuert dann das Lüftungssystem 20, und zwar insbesondere das nichtmanuelle Öffnen und/oder Schließen des Fensters 12, in Abhängigkeit von der charakteristischen Messgröße. Insbesondere werden dabei von der Messvorrichtung 1 die in der Luft im Raum 11 befindlichen Rauch- und/oder Staubpartikel als weitere Messgröße gemessen. Dadurch kann in einem eventuellen Brandfall, welcher durch Überschreiten eines Grenzwertes für die weitere Messgröße erkennbar ist, die Raumbelüftung durch Schließen des Fensters 12 unterbunden werden, um so ein weiteres Ausbreiten des Feuers zu verhindern. Zusätzlich kann zur Erkennung des Brandfalls die gemessene Temperatur der Luft im Raum 11 und/oder der gemessene Kohlendioxid(CO2)-Gehalt der Luft im Raum 11 ausgewertet werden.The ventilation system 20 for the room ventilation in a building is now according to 1 operated as follows. By means of the measuring device 1 becomes one for the air in the room 11 and / or for the environment in the room 11 characteristic measured variable. The measured quantity is measured by the measuring device 1 to the control unit 17 by radio transmission 18 Posted. The control unit 17 then controls the ventilation system 20 in particular the non-manual opening and / or closing of the window 12 , depending on the characteristic measured value. In particular, are of the measuring device 1 the in the air in the room 11 located smoke and / or dust particles measured as another measure. As a result, in a possible fire, which can be detected by exceeding a limit value for the further measured variable, the room ventilation by closing the window 12 be prevented so as to prevent further spread of the fire. In addition, to detect the fire, the measured temperature of the air in the room 11 and / or the measured carbon dioxide (CO 2 ) content of the air in the room 11 be evaluated.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann anstelle eines Fensters 12 zur Belüftung des Raumes 11 auch eine sonstige Klappe, ein Ventilator o. dgl. zur Außenseite des Gebäudes verwendet werden. Des Weiteren kann eine solche Messvorrichtung 1 nicht nur zur Überwachung der Luft in einem Gebäude sondern auch in sonstigen Anwendungen, beispielsweise in der Heizungstechnik, in der Labortechnik und/oder in der chemischen Verfahrenstechnik eingesetzt werden.The invention is not limited to the described and illustrated embodiment. Rather, it also encompasses all expert developments within the scope of the invention defined by the claims. So, instead of a window 12 for ventilation of the room 11 also another flap, a fan o. The like. Be used to the outside of the building. Furthermore, such a measuring device 1 Not only be used for monitoring the air in a building but also in other applications, such as in heating technology, in laboratory technology and / or in chemical engineering.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Messvorrichtungmeasurement device
22
Messkomponentemeasured component
2a2a
Sensor für Temperatur/Luftdruck/FeuchteSensor for temperature / air pressure / humidity
2b2 B
Sensor für CO2-Gehalt/organische VerbindungenSensor for CO 2 content / organic compounds
2c2c
Sensor für Helligkeit/BewegungSensor for brightness / movement
33
(weitere) Messkomponente (Rauch- und/oder Staubsensor)(further) measuring component (smoke and / or dust sensor)
44
Gehäuse (von Messvorrichtung)Housing (of measuring device)
55
Mikrocontrollermicrocontroller
66
Funkmodulradio module
77
Antenneantenna
88th
Energieharvesting-Modul/SolarzelleEnergieharvesting module / solar cell
99
Energiespeicherenergy storage
1010
Batteriebattery
1111
Raum (in Gebäude)Room (in building)
1212
Fensterwindow
1313
Rahmen (von Fenster)Frame (from window)
1414
Fensterflügelcasement
1515
Griff (an Fensterflügel)Handle (on the casement)
1616
Elektromotorelectric motor
1717
Steuergerätcontrol unit
1818
Funkübertragungradio transmission
2020
Lüftungssystemventilation system

Claims (10)

Messvorrichtung zur Messung einer Messgröße, insbesondere Sensor für die Steuerung eines Lüftungssystems (20) in einem Gebäude, umfassend eine Messkomponente (2) zur Messung einer für Luft und/oder für die Umgebung charakteristischen Messgröße, insbesondere der Güte der Luft und/oder der Qualität der Luft in der Art eines Raumluftgütesensors, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Messkomponente (3) zur Detektion von in der Luft befindlichen Partikeln, insbesondere zur Detektion von Rauch- und/oder Staubpartikeln in der Art eines Rauch- und Staubmelders, vorgesehen ist.Measuring device for measuring a measured variable, in particular a sensor for controlling a ventilation system ( 20 ) in a building comprising a measuring component ( 2 ) for measuring a characteristic variable for air and / or the environment, in particular the quality of the air and / or the quality of the air in the manner of a room air quality sensor, characterized in that a further measuring component ( 3 ) is provided for the detection of particles in the air, in particular for the detection of smoke and / or dust particles in the manner of a smoke and dust detector. Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (4) vorgesehen ist, dass vorzugsweise die Messkomponente (2) sowie die weitere Messkomponente (3) im Gehäuse (4) angeordnet sind, und dass weiter vorzugsweise ein Mikrocontroller (5) zum Betrieb der Messkomponente (2, 3) im Gehäuse (4) befindlich ist.Measuring device according to claim 1, characterized in that a housing ( 4 ), that preferably the measuring component ( 2 ) as well as the further measuring component ( 3 ) in the housing ( 4 ), and more preferably that a microcontroller ( 5 ) for the operation of the measuring component ( 2 . 3 ) in the housing ( 4 ) is located. Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Messkomponente (2) zur Messung der für die Luft und/oder für die Umgebung charakteristischen Messgröße um einen Sensor (2a, 2b, 2c) für die Messung der Temperatur der Luft und/oder des Drucks der Luft und/oder der Feuchte der Luft und/oder des Kohlendioxid(CO2)-Gehalts der Luft und/oder des Anteils an organischen Verbindungen in der Luft und/oder der Helligkeit der Umgebung und/oder der Bewegung in der Umgebung in der Art eines Anwesenheitssensor o. dgl. handelt.Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that it is in the measuring component ( 2 ) for measuring the characteristic variable for the air and / or the environment around a sensor ( 2a . 2 B . 2c ) for measuring the temperature of the air and / or the pressure of the air and / or the humidity of the air and / or the carbon dioxide (CO 2 ) content of the air and / or the content of organic compounds in the air and / or Brightness of the environment and / or the movement in the environment in the manner of a presence sensor o. The like. Act. Messvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messkomponente (3) zur Detektion von Rauch und/oder von Staub optisch in der Art eines Rauch- und/oder Staubsensors, insbesondere mittels Lichtstreuung arbeitet.Measuring device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the measuring component ( 3 ) for the detection of smoke and / or dust optically in the manner of a smoke and / or dust sensor, in particular works by means of light scattering. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messkomponente (2, 3) ein zur Messgröße korrespondierendes Signal erzeugt, dass vorzugsweise aus dem Signal eine Nachricht erzeugt wird, insbesondere eine die Kombination der Signale der Messkomponenten (2, 3) umfassende Nachricht, und dass weiter vorzugsweise die Nachricht in der Art einer Steuerbotschaft, insbesondere an ein Steuergerät (17) für die Raumbelüftung, für die Temperaturregelung, für die Alarmmeldung o. dgl., übermittelt wird.Measuring device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the measuring component ( 2 . 3 ) generates a signal corresponding to the measured variable, that preferably a message is generated from the signal, in particular a combination of the signals of the measuring components ( 2 . 3 ) comprehensive message, and further preferably the message in the manner of a control message, in particular to a control unit ( 17 ) for the Room ventilation, for the temperature control, for the alarm message o. The like., Is transmitted. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Funkmodul (6) zur Übermittlung der Nachricht vorgesehen ist, dass vorzugsweise das Funkmodul (6) mit einem offenen Funkstandard sendet, dass weiter vorzugsweise das Funkmodul (6) im und/oder am Gehäuse (4) angeordnet ist, und dass noch weiter vorzugsweise das Funkmodul (6) mit einer Antenne (7) in Verbindung steht.Measuring device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a radio module ( 6 ) is provided for transmitting the message that preferably the radio module ( 6 ) with an open radio standard, that further preferably the radio module ( 6 ) in and / or on the housing ( 4 ), and even more preferably that the radio module ( 6 ) with an antenna ( 7 ). Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Energieharvesting-Modul (8), wie eine Solarzelle, ein Thermogenerator o. dgl., zur Erzeugung der für den Betrieb der Messkomponente (2, 3) und/oder des Mikrocontrollers (5) und/oder des Funkmoduls (6) benötigten Energie vorgesehen ist, dass vorzugsweise das Energieharvesting-Modul (8) im und/oder am Gehäuse (4) angeordnet ist, dass weiter vorzugsweise die erzeugte Energie mittels eines Energiespeichers (9), insbesondere mittels eines Akkus, eines Kondensators, eines Doppelschichtkondensators o. dgl., gespeichert wird, und dass noch weiter vorzugsweise eine Batterie (10) vorgesehen ist, insbesondere in der Art eines Backup-Systems, falls die erzeugte Energiemenge für den Betrieb der Messkomponente (2, 3) und/oder des Mikrocontrollers (5) und/oder des Funkmoduls (6) nicht ausreichend ist.Measuring device according to one of claims 1 to 6, characterized in that an energy harvesting module ( 8th ), such as a solar cell, a thermoelectric generator or the like, for generating the operation of the measuring component ( 2 . 3 ) and / or the microcontroller ( 5 ) and / or the radio module ( 6 ) energy is provided that preferably the energy harvesting module ( 8th ) in and / or on the housing ( 4 ) is arranged that further preferably the energy generated by means of an energy store ( 9 ), in particular by means of a rechargeable battery, a capacitor, a double-layer capacitor or the like, is stored, and even more preferably a battery ( 10 ) is provided, in particular in the form of a backup system, if the amount of energy generated for the operation of the measuring component ( 2 . 3 ) and / or the microcontroller ( 5 ) and / or the radio module ( 6 ) is not sufficient. Lüftungssystem für die Raumbelüftung in einem Gebäude mit einem Steuergerät (17) und mit einer Messvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die von der Messvorrichtung (1) gemessene Messgröße an das Steuergerät (17) zur Steuerung der Raumbelüftung übermittelt wird.Ventilation system for room ventilation in a building with a control unit ( 17 ) and with a measuring device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the measuring device ( 1 ) Measured variable to the control unit ( 17 ) is transmitted to control the room ventilation. Verfahren zum Betrieb eines Lüftungssystems (20), insbesondere nach Anspruch 8, für die Raumbelüftung in einem Gebäude, wobei eine für die Luft im Raum (11) und/oder für die Umgebung im Raum (11) charakteristische Messgröße gemessen wird, wobei das Lüftungssystem (20) in Abhängigkeit von der charakteristischen Messgröße gesteuert wird, und wobei bevorzugterweise die in der Luft im Raum (11) befindlichen Rauch- und/oder Staubpartikel als weitere Messgröße gemessen werden, insbesondere derart dass im Brandfall bei Überschreiten eines Grenzwertes für die weitere Messgröße die Raumbelüftung unterbunden wird.Method for operating a ventilation system ( 20 ), in particular according to claim 8, for the room ventilation in a building, one for the air in the room ( 11 ) and / or for the environment in the room ( 11 ) characteristic measured variable is measured, whereby the ventilation system ( 20 ) is controlled as a function of the characteristic measured variable, and wherein preferably in the air in the room ( 11 Smoke and / or dust particles are measured as a further measure, in particular such that in case of fire when exceeding a limit value for the further measure, the room ventilation is prevented. Verfahren zum Betrieb eines Lüftungssystems nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung des Brandfalls zusätzlich die gemessene Temperatur der Luft im Raum (11) und/oder der gemessene Kohlendioxid(CO2)-Gehalt der Luft im Raum (11) ausgewertet werden.Method for operating a ventilation system according to claim 9, characterized in that for detecting the fire, in addition, the measured temperature of the air in the room ( 11 ) and / or the measured carbon dioxide (CO 2 ) content of the air in the room ( 11 ) be evaluated.
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